Московский Государственный Университет Машиностроения

Кафедра: "Системы автоматизированного проектирования"

Курсовой проект

по дисциплине

"Модели и методы инженерного анализа"

"Анализ напряженно-деформированного состояния и оптимальное проектирование тонкостенных оболочечных конструкций"

Вариант №1-11

Студент: Кромин О.А.

Группа: М-37

Преподаватель: проф. Луганцев Л.Д.

Москва 2014

Конструктивная схема корпуса аппарата

Задание

1. Выполнить компьютерный анализ напряженного деформированного состояния заданно конструкции аппарата.

2. Выполнить аналитическим методом проверочный расчет напряженно-деформированного состояния узлов сопряжения цилиндрической части корпуса аппарата с коническим днищем и сферической крышкой. Сопоставить результаты компьютерного анализа с результатами аналитического расчета.

3. По результатам численного анализа напряженного деформированного состояния выполнить оценку прочности заданной конструкции аппарата.

4. Выполнить оптимизацию узлов сопряжения цилиндрической части корпуса аппарата с коническим днищем и сферической крышкой по критерию минимума интенсивности напряжений. Для решения задачи оптимального проектирования применить поисковый метод.

5. Выполнить сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния исходной и оптимальной конструкции корпуса аппарата.

Исходные данные для расчета

 ₀ =35^О

 = 50^О

r = 1400 (мм)

h₁ = 19 (мм)

h₂ = 18 (мм)

h₃ = 19 (мм)

H = 2800 (мм)

q = 1.0 (МПа)

Механические характеристики конструкционного материала:

• модуль упругости E = 2*10⁵ МПа,

• коэффициент Пуассона  = 0,3,

• предел текучести _Т = 200 МПа.

Аннотация

«Анализ напряженно-деформированного состояния и оптимальное проектирование тонкостенных оболочечных конструкций».

В данной курсовой работе по расчету на прочность тонкостенных оболочек вращения произведен расчет прочностных характеристик заданной оболочечной конструкции и выполнена оптимизация конструктивных параметров оболочки для уменьшения величины внутренних напряжений.

Для удобства результаты расчетов сведены в таблицы и снабжены графиками, которые позволяют произвести анализ напряженно-деформированного состояния и произвести оценку прочности заданной конструкции.

В работе описано, как при помощи ЭВМ выполнить оптимизацию тонкостенных оболочек вращения с целью уменьшения максимального напряжения.

По результатам предварительных расчётов определены опасные, с точки зрения возникающих напряжений, участки. С целью оптимизации опасных узлов сопряжения, исходя из условия минимума интенсивности напряжений, в конструкцию оболочки введены упрочняющие элементы. Произведённый расчёт оптимальной конструкции оболочки показывает, что напряжения в опасных точках снижаются в несколько раз.